PICコントローラーが電気モーターを制御します

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PIC コントローラーはモーターを制御します。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この編集物は、日本のアマチュア無線家の井上誠一の Web サイトに記載されている、PIC コントローラーの XNUMX つの設計に関するものです。 XNUMX つ目は DC モーターの速度を制御するように設計されており、XNUMX つ目はステッピングモーターです。

DC モーターのシャフト速度コントローラーの概略図を図に示します。 1 (英語での詳細な説明は、次の場所にあります) ）。

PICコントローラーが電気モーターを制御します

このデバイスはマイクロコントローラー (MK) PIC16F873 で作られています。そのクロック周波数 (10 MHz) は、ZQ1 水晶振動子によって設定されます。電力は強力な電界効果トランジスタ VT1 を介して主電気モータ M2 に供給され、そのゲートはトランジスタ VT1 の整合段を介してマイクロコントローラ CCP1 の出力から方形パルスを受け取ります。パルス周波数は一定ですが、デューティサイクルを変更できるため、モーターローターの速度を調整できます。

電気モーター M1 のシャフトは、発電機として使用される第 1 電気モーターに機械的に (1:1 ギア 1 段変速機を介して) 接続されています。ダイオードブリッジ VD3 と分圧器 R0 ～ R2 を介して生成された電圧は、MK の一部であるアナログデジタルコンバータの入力 AN5 に供給されます。 5 V の安定化電圧を備えたツェナーダイオード VDXNUMX はこの入力を損傷から保護し、コンデンサ CXNUMX は整流された電圧のリップルを平滑化します。

必要な速度は、機能特性 A の可変抵抗器 R2 によって設定されます。

AN0 入力に供給される電圧の増加は、モーターのシャフト速度が増加していることを示します。これに応答して、MK は SSR1 の出力におけるパルスの持続時間を短縮し、回転速度は前の値に戻ります。モータージェネレーターが発生する電圧が低下すると、パルスの持続時間が長くなり、回転速度が増加します。

LED HL1 ～ HL8 のラインにより、モーターシャフトの速度を視覚的に制御できます。発光 LED の数が増えるにつれて、発光 LED の数も増加します。

このデバイスは、内蔵スタビライザ DA5 の出力から得られる 1 V の安定化電圧によって電力を供給されます。モーター M1 は別の電源から不安定な電圧を受け取ります。

コントローラーは 70x45 mm のブレッドボードに組み立てられています。

ステッピングモーター制御デバイスには、通常、巻線に供給される必要なパルスのシーケンスを形成するシフトレジスタが含まれています。 PIC コントローラー上の提案されたデバイスを使用すると、ローターの方向を変更したり、速度を調整したりすることもできます。設計の説明、回路基板の図面、およびマイクロコントローラープログラムのコメント付きソースコードは、次の場所にあります。。

デバイスの概略図を図2に示します。 XNUMX。

PICコントローラーが電気モーターを制御します

メインはMK PIC16F84Aです。クロック周波数 (4 MHz) は水晶振動子 ZQ1 を設定します。要素 R8 ～ R10、C6、およびトランジスタ VT5 には発電機が組み込まれており、その周波数は機能特性 A を持つ可変抵抗器 R9 によって滑らかに変更できます。コンデンサ C6 からの電圧は、コンデンサ C5 の入力 RB1 に供給されます。 MK DD7。しきい値を超えると、RB5 の出力に高レベルの電圧が現れます。開いたトランジスタ VTXNUMX がコンデンサを放電し、その後このサイクルが繰り返されます。

抵抗器 R9 のエンジンをある極端な位置から別の極端な位置に移動すると、エンジン速度 M1 は 27 から 128 min-1 に変化します。速度が増加すると、モーターシャフトのトルクが減少することに注意してください。このデバイスにはフィードバックがないため、回転速度は抵抗器 R9 の入力部分の抵抗とシャフトの負荷の両方に依存します。

複合トランジスタ VT0 ～ VT3 で行われるキーを介した出力 RA1 ～ RA4 MK は、ステッピングモーターの巻線の電圧を切り替えます。ダイオード VD1 ～ VD4 は、トランジスタが閉じた瞬間に発生する電圧パルスによる破壊からトランジスタを保護します。

ボタン SB0 ～ SB2 は、MK の RB ポート (RB1 ～ RB3) の最初の XNUMX ビットに接続されており、これを使用してモーターシャフトの回転方向を変更したり停止したりします。

すべての部品(モーターと可変抵抗器を除く)は70x45mmのブレッドボード上に実装されています。装置の外観を図に示します。 3.

PICコントローラーが電気モーターを制御します

スタビライザー 78L05 と 7805 は国産 KR142EN5A (B)、トランジスタ 2SC1815 - KT3102 シリーズ、ツェナーダイオード RD-5A - 国産 KC147A に置き換え可能です。トランジスタ VT1 ～ VT4 (図 2 を参照) はモーター巻線の電流に耐え、ベース電流伝達係数が約 4000 である必要があります。VD1 整流器ブリッジ (図 1 を参照) は KTS407A であるか、低電力シリコンダイオードから組み立てられています。 LED HL1 ～ HL8 - AL307 シリーズのいずれか。

プログラムのソーステキスト

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